[精选]第六章汽车被动安全性试验8386

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1、第六章 汽车被动安全性试验 1 1第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验6.1 汽车被动安全性概述6.2 碰撞试验假人6.3 实车碰撞试验6.4 碰撞试验测量系统6.5 碰撞试验仿真技术6.6 C-NCAP（中国新车评价规范）TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2 26.1 汽车被动安全性概述1.1.汽车被动安全性定义汽车被动安全性定义 汽车在事故中避免或减缓对人员造成伤害并尽可能减汽车在事故中避免或减缓对人员造成伤害并尽可能减少经济损失的性能。少经济损失的性能。2.2.提高汽车碰撞安全性的目的提高汽车碰撞安全性的目的 在汽车发生碰撞时确保乘员生存空间、缓和冲击、防在

2、汽车发生碰撞时确保乘员生存空间、缓和冲击、防止发生火灾等。达到止发生火灾等。达到“车毁人不亡，车伤人不伤车毁人不亡，车伤人不伤”目的。目的。3.3.汽车碰撞安全性试验分类汽车碰撞安全性试验分类 实车碰撞试验实车碰撞试验 滑车模拟碰撞试验滑车模拟碰撞试验 台架试验台架试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3 3TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 4 4TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 5 54.汽车碰撞事故分类汽车碰撞事故分类正面碰撞正面碰撞侧面碰撞侧面碰撞追尾碰撞追尾碰撞翻车翻车5.汽车被动安全研究领域汽车被动安全研究领域生物力学生物力学交通事故统

3、计分析交通事故统计分析交通事故再现分析交通事故再现分析碰撞试验仿真技术碰撞试验仿真技术(有限元计算有限元计算)6.1 汽车被动安全性概述TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 6 6第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验6.1 汽车被动安全性概述6.2 碰撞试验假人6.3 实车碰撞试验6.4 碰撞试验测量系统6.5 碰撞试验仿真技术6.6 C-NCAP（中国新车评价规范）TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 7 76.2 碰撞试验假人1.碰撞试验假人介绍碰撞试验假人介绍假人是根据人体工程学原理，用特殊材料制成的实验仪器，可以代假人是根据人体工程学原理，用特殊材

4、料制成的实验仪器，可以代替人体用于碰撞实验，模拟真人受到的伤害情况，并可重复使用。替人体用于碰撞实验，模拟真人受到的伤害情况，并可重复使用。尺寸、外形、质量、刚度和能量性能与人体非常相似，能够准确模尺寸、外形、质量、刚度和能量性能与人体非常相似，能够准确模拟人体在碰撞事故条件下受力、变形等生物力学参数。拟人体在碰撞事故条件下受力、变形等生物力学参数。大部分由金属与橡胶制作，其胸腔是钢制的，肩胛骨是铝制的，盆大部分由金属与橡胶制作，其胸腔是钢制的，肩胛骨是铝制的，盆骨是塑料的。皮肤采用硅胶材料制成，摸上去不仅要有弹性，还要骨是塑料的。皮肤采用硅胶材料制成，摸上去不仅要有弹性，还要跟真人一样有一定

5、的承受力。跟真人一样有一定的承受力。内部装有大量传感器，在碰撞的一刹那，假人头、胸、膝盖等重点内部装有大量传感器，在碰撞的一刹那，假人头、胸、膝盖等重点部位受伤的数据，会通过内置于模拟人体内的传感器被采集器采集。部位受伤的数据，会通过内置于模拟人体内的传感器被采集器采集。研究人员借助这些数据来模拟车祸中真人的受伤程度。研究人员借助这些数据来模拟车祸中真人的受伤程度。是集人体工程学、工程力学、材料力学、生物学为一体的精密测试是集人体工程学、工程力学、材料力学、生物学为一体的精密测试仪器。一个假人由近仪器。一个假人由近400个部件、约个部件、约60个传感器组成，造价高达个传感器组成，造价高达4万万

6、美元左右，若加上传感器配套设备，需美元左右，若加上传感器配套设备，需67万美元。万美元。TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 8 86.2 碰撞试验假人 按人体类型分类可分为：按人体类型分类可分为：成年假人、儿童假人成年假人、儿童假人。成年假人按体型又。成年假人按体型又可分为：可分为：大身材男性假人、中等身材男性假人、小身材女性假人。大身材男性假人、中等身材男性假人、小身材女性假人。目前常见的目前常见的成人成人假人大致有三类：假人大致有三类：50百分位假人百分位假人 代表身高代表身高177cm和体重和体重86kg的中等身材；的中等身材；95百分位假人百分位假人 代表身高代表身高18

7、8cm和体重和体重108kg的大型身材；的大型身材；5百分位百分位 代表身高代表身高148cm和体重和体重56kg的矮小身材。的矮小身材。儿童儿童假人分为：假人分为：6月假人月假人(身高身高67cm，体重，体重10kg)、12月假人月假人(身高身高76cm，体重体重13kg)、18月假人月假人(身高身高83cm，体重，体重16kg)、3岁假人岁假人(身高身高97cm，体，体重重20kg)、6岁假人岁假人(身高身高130cm，体重，体重30kg)、10岁假人岁假人(身高身高138cm，体，体重重36kg)。按碰撞试验类型分：按碰撞试验类型分：正面碰撞假人、侧面碰撞假人正面碰撞假人、侧面碰撞假人。

8、百分位：百分位：指根据一个地区的人体统计数据会有百分之多少的指根据一个地区的人体统计数据会有百分之多少的人小于假人。人小于假人。50百分位男性假人就是指百分位男性假人就是指50%的成年男人的身的成年男人的身高、体重等都会高、体重等都会“小于小于”这个假人的身高、体重和身体尺寸这个假人的身高、体重和身体尺寸等。等。TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 9 9TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1010TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 11112.2.假人发展简史假人发展简史上世纪上世纪60年代美国制造年代美国制造飞行器弹射座椅上人飞行器弹射座椅上人的代用

9、品公司的代用品公司（ARL）开发了假人）开发了假人 VIP；1971年由年由ARL公司和公司和Sierra公司开发假人公司开发假人Hybrid；1972年美国汽车产业界同美国第一技术安全公司（年美国汽车产业界同美国第一技术安全公司（FTSS）合）合作，在作，在Hybrid 基础上开发制造出基础上开发制造出Hybrid 型假人；型假人；1976年，美国第一技术安全公司同年，美国第一技术安全公司同SAE和用户集团共同开发和用户集团共同开发了了GM公司设计的公司设计的Hybrid（混合（混合 型假人）型假人）；Hybrid 与与Hybrid 相比具有更高的生物仿真度和仪器测量相比具有更高的生物仿真度

10、和仪器测量能力，目前各前碰法规试验中，已指定用能力，目前各前碰法规试验中，已指定用Hybrid 型假人。型假人。6.2 碰撞试验假人TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1212Hybrid 和第50百分位男性假人的主要参数类类 型型类类 型型名名 称称尺尺 寸（寸（cm）名名 称称质量（质量（kg）头圆周长头圆周长59.757.2头头4.545.08头宽头宽15.515.5颈颈1.54头长头长20.319.6上躯干上躯干17.1918.82直立坐高直立坐高88.490.7下躯干下躯干23.0416.28肩到肘关节长肩到肘关节长33.835.1上臂上臂3.994.35肘背到腕枢轴长

11、肘背到腕枢轴长29.7下臂和手下臂和手4.544.35肘到指尖长肘到指尖长46.0 大腿大腿11.9716.69臂到膝盖长臂到膝盖长59.251.8小腿和脚小腿和脚11.348.8 膝关节高膝关节高49.549.8总质量总质量78.1574.376.2 碰撞试验假人TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1313第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验6.1 汽车被动安全性概述6.2 碰撞试验假人6.3 实车碰撞试验6.4 碰撞试验测量系统6.5 碰撞试验仿真技术6.6 C-NCAP（中国新车评价规范）TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 14146.3 实车碰

12、撞试验1.实车碰撞试验概述实车碰撞试验概述o 实车碰撞试验从乘员保护的观点出发，以交通事故再现的方实车碰撞试验从乘员保护的观点出发，以交通事故再现的方式，分析车辆碰撞过程中乘员与车辆的运动状态和损伤状况，式，分析车辆碰撞过程中乘员与车辆的运动状态和损伤状况，并使用假人定量地评价碰撞安全性能。并使用假人定量地评价碰撞安全性能。o 是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本、最有效的方法。是是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本、最有效的方法。是最终检验汽车安全性能必不可少的试验；同时实车碰撞试验在最终检验汽车安全性能必不可少的试验；同时实车碰撞试验在汽车研发过程中为滑车模拟碰撞试验设定试验条件，为计算机汽车

13、研发过程中为滑车模拟碰撞试验设定试验条件，为计算机碰撞仿真建模中验证计算模型、帮助确定关键参数等，也是必碰撞仿真建模中验证计算模型、帮助确定关键参数等，也是必不可少的环节。不可少的环节。o 虽然技术难度大、周期长、费用高，但仍然必需并不可替代。虽然技术难度大、周期长、费用高，但仍然必需并不可替代。o 试验中需要测量车辆的变形、减速度及负荷。试验中需要测量车辆的变形、减速度及负荷。TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 15152.实车碰撞试验的分类实车碰撞试验的分类固定壁碰撞的正面碰撞试验固定壁碰撞的正面碰撞试验移动壁与汽车侧面、追尾碰撞试验移动壁与汽车侧面、追尾碰撞试验车辆动态翻滚

14、试验车辆动态翻滚试验车与车之间的碰撞试验车与车之间的碰撞试验3.试验设备试验设备 实车碰撞试验室包括：实车碰撞试验室包括：碰撞区、牵引系统、浸车环境室、照明碰撞区、牵引系统、浸车环境室、照明(摄影摄影)系统、系统、假人标定室、测量分析室和车辆翻转台等。假人标定室、测量分析室和车辆翻转台等。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1616（1）固）固定壁障：定壁障：主要用于主要用于汽车正面汽车正面碰撞试验。碰撞试验。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1717（2）移）移动壁障：动壁障：主 要 用 于主 要 用 于侧 面 或 追侧

15、面 或 追尾 碰 撞 试尾 碰 撞 试验。验。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1818（3）车辆动态翻滚试验装置：）车辆动态翻滚试验装置：模拟汽车翻车。模拟汽车翻车。（4）车辆静态翻滚试验装置）车辆静态翻滚试验装置：用于测量车辆碰撞翻用于测量车辆碰撞翻滚后的燃油泄漏试验。滚后的燃油泄漏试验。（5）牵引系统：）牵引系统：将试验车或移动壁障加速到碰撞试验将试验车或移动壁障加速到碰撞试验的初速度。的初速度。（6）照明摄影系统：）照明摄影系统：实车碰撞试验过程中，为了分析实车碰撞试验过程中，为了分析汽车变形形态、假人的运动形态，必须同时采用多台高速汽车变形形态、假

16、人的运动形态，必须同时采用多台高速摄影机从多个不同的角度拍摄试验过程。摄影机从多个不同的角度拍摄试验过程。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 1919TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2020TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2121TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 22224.实车正面碰撞试验实车正面碰撞试验1）美国的正面碰撞试验法规）美国的正面碰撞试验法规 FMVSS2082）欧州的正面碰撞试验）欧州的正面碰撞试验 ECE R94.003）日本的正面碰撞试验法规）日本的正面碰撞试验法规 TRIAS 11-4-

17、304）中国的实车碰撞试验）中国的实车碰撞试验1989年参照年参照FMVSS208制订了制订了GB/T11551-89汽车乘员碰撞汽车乘员碰撞保护标准保护标准1999年参照年参照ECE R94.00制订了机动车设计法规制订了机动车设计法规CMVDR294-1999关于正面碰撞乘员保护的设计规则关于正面碰撞乘员保护的设计规则正面碰撞中使用的假人有：正面碰撞中使用的假人有：（1)Hybrid III 型第型第50 百分位男性假人百分位男性假人（2)Hybrid III 型第型第5 百分位女性假人百分位女性假人6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2323汽车的正面碰

18、撞试验汽车的正面碰撞试验 正面柱正面柱碰撞试验是模拟在实际交通事故中车辆与大碰撞试验是模拟在实际交通事故中车辆与大树或电线杆发生碰撞的情况，是世界各大汽车公司的正树或电线杆发生碰撞的情况，是世界各大汽车公司的正面安全气囊开发试验程序与要求中规定的试验项目，试面安全气囊开发试验程序与要求中规定的试验项目，试验中采用直径为验中采用直径为 254 mm刚性柱壁障，碰撞速度一般是刚性柱壁障，碰撞速度一般是 50 km/h 或或 35 km/h。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2424几种典型的汽车正面碰撞试验形式几种典型的汽车正面碰撞试验形式6.3 实车碰撞试验T

19、UTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2525几种典型的汽车正面碰撞试验形式几种典型的汽车正面碰撞试验形式正碰正碰01.ram卡车撞立柱卡车撞立柱.flv6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2626o我国指导车辆我国指导车辆正面碰撞正面碰撞的法规是的法规是1999年年10月发布的月发布的关于正面关于正面碰撞乘员保护的设计规则碰撞乘员保护的设计规则(CMVDR294)。规定：对于。规定：对于M1类车类车辆必须通过正面碰撞时前排外侧座椅乘员保护的国家认证。辆必须通过正面碰撞时前排外侧座椅乘员保护的国家认证。o试验规定在试验过程中：试验规定在试验过程中：1

20、）不允许车门开启；）不允许车门开启；2)前门锁止系统不得发生锁止；前门锁止系统不得发生锁止；3）每排座椅至少有一个门能够打开；）每排座椅至少有一个门能够打开；4）若假人锁止系统发生锁止时，应在松脱装置上施加不超过）若假人锁止系统发生锁止时，应在松脱装置上施加不超过60N的的压力能将约束系统打开，并完好地取出假人；压力能将约束系统打开，并完好地取出假人；5）燃油供给系统不允许泄露；若泄露，泄露速率不超过）燃油供给系统不允许泄露；若泄露，泄露速率不超过30g/min；6）试验结果须满足：头部性能指标）试验结果须满足：头部性能指标1000、胸部性能指标、胸部性能指标75mm、大腿性能指标大腿性能指标

21、10kN6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2727奥迪奥迪A6L 2.0T可变形壁障可变形壁障40%重叠率正面偏置碰撞试验重叠率正面偏置碰撞试验 6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 2828o正面碰撞中的试验车以及侧向碰撞中的移动障壁可用正面碰撞中的试验车以及侧向碰撞中的移动障壁可用电机牵引加速，也可用牵引车牵引加速。电机牵引加速，也可用牵引车牵引加速。o为了确定碰撞试验中车内乘员所受伤害的严重程度，为了确定碰撞试验中车内乘员所受伤害的严重程度，要在试验车内放置假人。要在试验车内放置假人。o试验用假人的各肢体在形状、运动学和

22、动力学性能方试验用假人的各肢体在形状、运动学和动力学性能方面都和真人相似，并能模拟人体的若干动作。面都和真人相似，并能模拟人体的若干动作。o假人头部还附有软化材料模拟肌肉和皮肤。在头、胸、假人头部还附有软化材料模拟肌肉和皮肤。在头、胸、背和大腿部位装有传感器，测定减速度和负荷。背和大腿部位装有传感器，测定减速度和负荷。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 29296.3 实车碰撞试验5.实车侧面碰撞试验实车侧面碰撞试验o1990年美国侧面碰撞法规，年美国侧面碰撞法规，1995年欧州侧撞法规出台。年欧州侧撞法规出台。o日本侧撞采用欧州法规。日本侧撞采用欧州法规。侧

23、向碰撞试验采用移侧向碰撞试验采用移动变形障壁。试验车动变形障壁。试验车A静静止，移动障壁止，移动障壁B向前运动，向前运动，运动方向与试验车中轴线运动方向与试验车中轴线成成63角，速度角，速度53km/h。图示为碰撞左侧的情图示为碰撞左侧的情况，碰撞右侧与此类似，况，碰撞右侧与此类似，移动障壁的碰撞材料为铝移动障壁的碰撞材料为铝制蜂窝状材料。制蜂窝状材料。在试验时，要在试验时，要布置足够的传感布置足够的传感器和摄影机。器和摄影机。TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 30305-摄影机从右侧摄试验车摄影机从右侧摄试验车A和移和移动障壁动障壁6-摄影机从左侧摄试验车摄影机从左侧摄试验车

24、A移动移动情况情况7-试验车试验车A发动机罩上方摄影机发动机罩上方摄影机观察前面假人观察前面假人8-试验车试验车A侧面摄影机观察前面侧面摄影机观察前面假人移位假人移位9-试验车试验车A侧面摄影机观察后面侧面摄影机观察后面假人移位假人移位10-24幅幅/s实时摄影机实时摄影机 侧向碰撞试验摄影机布置侧向碰撞试验摄影机布置1-上方摄影机摄试验车上方摄影机摄试验车A动态性能动态性能2-上方摄影机摄碰撞平面上方摄影机摄碰撞平面3-移动障壁移动障壁B上的摄影机摄碰撞点上的摄影机摄碰撞点4-移动障壁移动障壁B上的摄影机摄碰撞边上的摄影机摄碰撞边6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全

25、性试验 3131汽车的侧面碰撞试验汽车的侧面碰撞试验 简介简介o汽车侧面是车体中强度较薄弱的部位，尤其是对于轿车而言，其汽车侧面是车体中强度较薄弱的部位，尤其是对于轿车而言，其侧面强度更为薄弱。一旦受到来自侧面的撞击，不可能有像前部侧面强度更为薄弱。一旦受到来自侧面的撞击，不可能有像前部及后部那样，有足够空间发生结构变形以吸收碰撞能量。及后部那样，有足够空间发生结构变形以吸收碰撞能量。o车内乘员同强烈贯穿的撞击物之间仅隔着车门和车内乘员同强烈贯穿的撞击物之间仅隔着车门和20-30cm的空间。的空间。o在斜坡上或在转弯时发生的侧面碰撞，还有可能引起被撞汽车翻在斜坡上或在转弯时发生的侧面碰撞，还有

26、可能引起被撞汽车翻倾，导致车门框变形使车门不能开启，影响乘员离开危险地带及倾，导致车门框变形使车门不能开启，影响乘员离开危险地带及对乘员的救援。对乘员的救援。o与正面、后部碰撞相比，侧面碰撞对乘员可能造成的伤害更大。与正面、后部碰撞相比，侧面碰撞对乘员可能造成的伤害更大。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3232o我国我国侧面碰撞侧面碰撞法规是法规是关于侧面碰撞中乘员保护的规定关于侧面碰撞中乘员保护的规定(GB2002)。规定了。规定了M1类和类和N1类车辆受到侧碰时，对乘类车辆受到侧碰时，对乘员保护的要求。员保护的要求。n1）试验过程中车门不允许开启；）试

27、验过程中车门不允许开启；n2）碰撞试验结束后，不借助工具便能打开足够数量的车门，）碰撞试验结束后，不借助工具便能打开足够数量的车门，使乘员能正常进出；使乘员能正常进出；n3）碰撞试验结束后，不借助工具便能将假人从约束系统中解）碰撞试验结束后，不借助工具便能将假人从约束系统中解脱出来，并移出车辆；脱出来，并移出车辆；n4）所有内部构件在脱落时均不得产生锋利的突出物；）所有内部构件在脱落时均不得产生锋利的突出物；n5）若燃油供给系统发生连续泄露，泄露速率不得超过）若燃油供给系统发生连续泄露，泄露速率不得超过30g/min。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 333

28、3侧面碰撞乘员保护指标的限值侧面碰撞乘员保护指标的限值指标指标限值限值备注备注头部性能指标（头部性能指标（HPC）1000无头部接触时，不测量无头部接触时，不测量或计算或计算HPC胸部性能指标胸部性能指标肋骨变形指标肋骨变形指标42mm粘性指标粘性指标*1m/s骨盆性能指标骨盆性能指标耻骨合成力峰值耻骨合成力峰值6kN腹部性能指标腹部性能指标腹部力峰值腹部力峰值2.5 kN内力内力相当于相当于4.5kN的外力的外力*粘性指标：指粘性响应的峰值，是在半胸部任一肋骨上测得的瞬时压缩粘性指标：指粘性响应的峰值，是在半胸部任一肋骨上测得的瞬时压缩量与肋骨变形速率乘积的最大值。量与肋骨变形速率乘积的最大

29、值。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3434o实车侧面碰撞试验采用装有吸实车侧面碰撞试验采用装有吸能装置的能装置的移动变形壁障移动变形壁障以一定以一定的速度撞击试验车辆的侧面，的速度撞击试验车辆的侧面，通过测量假人的伤害指标和汽通过测量假人的伤害指标和汽车撞击后的状况来评价汽车的车撞击后的状况来评价汽车的安全性。安全性。o碰撞试验所用假人为了保证性碰撞试验所用假人为了保证性能而规定了严格的温度要求，能而规定了严格的温度要求，所以在实车碰撞试验法规中要所以在实车碰撞试验法规中要求碰撞前在规定环境中浸车求碰撞前在规定环境中浸车4小小时以上，确保试验的精度。时以

30、上，确保试验的精度。可变形吸能块侧面碰撞试验方法侧面碰撞试验方法6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3535侧碰侧碰01.ram6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3636汽汽车车的的侧侧面面碰碰撞撞试试验验6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3737汽车汽车的侧的侧面碰面碰撞试撞试验验6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3838o用于侧向碰撞试验的假人是专门设计的，与正用于侧向碰撞试验的假人是专门设计的，与正面碰撞试验用的假人有很大区别。试验用面碰撞试验用的

31、假人有很大区别。试验用“假假人人”系列包括系列包括5%妇女、妇女、95%妇女、妇女、50%男子以男子以及及3岁、岁、6岁、岁、10岁儿童。岁儿童。o除了整车碰撞试验外，还有部件试验，如安全除了整车碰撞试验外，还有部件试验，如安全带、座椅和头枕、保险杠、车门、车顶、驾驶带、座椅和头枕、保险杠、车门、车顶、驾驶室后围等。转向柱上端向驾驶员方向的最大位室后围等。转向柱上端向驾驶员方向的最大位移和冲击力，风窗玻璃安全性等也要严格测试。移和冲击力，风窗玻璃安全性等也要严格测试。6.3 实车碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 3939第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验

32、6.1 汽车被动安全性概述6.2 碰撞试验假人6.3 实车碰撞试验6.4 碰撞试验测量系统6.5 碰撞试验仿真技术6.6 C-NCAP（中国新车评价规范）TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 4040 测量系统由测量系统由光学测量系统光学测量系统和和电测量系统电测量系统构成。构成。1.光学测量系统光学测量系统o用于获取碰撞过程中直观的二维影象，分析碰撞过程用于获取碰撞过程中直观的二维影象，分析碰撞过程中车体的变形及乘员的运动姿态。从总体上了解碰撞中车体的变形及乘员的运动姿态。从总体上了解碰撞全过程。全过程。o利用高速摄影机拍摄碰撞瞬间的车体、假人的运动变利用高速摄影机拍摄碰撞瞬间的

33、车体、假人的运动变形等详细过程。通过对序列影像的定性和定量分析，形等详细过程。通过对序列影像的定性和定量分析，获得对人眼运动太快事件，分析运动物体特征参数。获得对人眼运动太快事件，分析运动物体特征参数。6.4 碰撞试验测量系统TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 41412.电测量系统电测量系统 用于精确测量碰撞过程中汽车各部位的加速度响应、用于精确测量碰撞过程中汽车各部位的加速度响应、对固定壁的碰撞力及乘员伤害评价用的各种响应信号对固定壁的碰撞力及乘员伤害评价用的各种响应信号(假假人动力学响应参数人动力学响应参数)。1)碰撞过程中车体加速度响应信号碰撞过程中车体加速度响应信号 通

34、过在车体局部刚度较大的部位安装加速度传感器获得。通过在车体局部刚度较大的部位安装加速度传感器获得。2)固定壁碰撞力固定壁碰撞力 通过安装在固定壁通过安装在固定壁 上的测力单元获得。上的测力单元获得。3)假人动力学响应测量假人动力学响应测量 通过安装在假人身体各部位的传感器来获得，用于定通过安装在假人身体各部位的传感器来获得，用于定量分析和评价乘员的伤害程度。量分析和评价乘员的伤害程度。6.4 碰撞试验测量系统TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 4242第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验6.1 汽车被动安全性概述6.2 碰撞试验假人6.3 实车碰撞试验6.4 碰撞试

35、验测量系统6.5 碰撞试验仿真技术6.6 C-NCAP（中国新车评价规范）TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 43436.5 碰撞试验仿真技术u国外国外20世纪世纪60年代中期就开始了计算机碰撞仿真技术研年代中期就开始了计算机碰撞仿真技术研究工作。至究工作。至20世纪世纪80年代出现很多碰撞仿真软件包，利用年代出现很多碰撞仿真软件包，利用虚拟现实技术，通过有限元力学计算，在计算机屏幕上模虚拟现实技术，通过有限元力学计算，在计算机屏幕上模拟碰撞试验过程，在产品开发过程中，能够起到减少昂贵拟碰撞试验过程，在产品开发过程中，能够起到减少昂贵的实车碰撞试验次数，降低开发成本、缩短开发周期

36、作用。的实车碰撞试验次数，降低开发成本、缩短开发周期作用。u 汽车碰撞试验模拟模型：汽车碰撞试验模拟模型：1)模拟汽车事故模型模拟汽车事故模型(交通事故再现交通事故再现)2)模拟碰撞中结构大变形的模型模拟碰撞中结构大变形的模型3)模拟人体整体动力学响应的模型模拟人体整体动力学响应的模型4)模拟人体局部结构的生物力学模型模拟人体局部结构的生物力学模型TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 44446.5 碰撞试验仿真技术TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 4545第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验6.1 汽车被动安全性概述6.2 碰撞试验假人6.3 实车碰

37、撞试验6.4 碰撞试验测量系统6.5 碰撞试验仿真技术6.6 C-NCAP（中国新车评价规范）TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 4646C-NCAP-China New Car Assessment Program o C-NCAP:即即中国新车评价规范中国新车评价规范，是将在市场上购买的，是将在市场上购买的新车型按照比我国现有强制性标准更严格和更全面的要新车型按照比我国现有强制性标准更严格和更全面的要求进行碰撞安全性能测试，评价结果按星级划分并公开求进行碰撞安全性能测试，评价结果按星级划分并公开发布。发布。o 中国汽车技术研究中心在深入研究和分析国外中国汽车技术研究中心在深入

38、研究和分析国外NCAP的的基础上，结合我国的汽车标准法规、道路交通实际情况基础上，结合我国的汽车标准法规、道路交通实际情况和车型特征，并进行广泛的国内外技术交流和实际试验和车型特征，并进行广泛的国内外技术交流和实际试验确定了确定了C-NCAP的试验和评分规则。的试验和评分规则。6.6 C-NCAP-中国新车评价规范TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 4747C-NCAP主要进行三种碰撞试验主要进行三种碰撞试验1.车辆速度车辆速度50km/h（欧洲（欧洲64km/h）与）与刚性固定壁障刚性固定壁障100%重叠率重叠率的正面碰撞；的正面碰撞；2.车辆速度车辆速度56km/h（欧洲（欧

39、洲64km/h）对）对可变形壁障可变形壁障40%重重叠率叠率的正面偏置碰撞、的正面偏置碰撞、3.可变形移动壁障速度可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞。与车辆的侧面碰撞。u 根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。最高得分为确定星级。最高得分为51分，星级最低为分，星级最低为1星级，最高星级，最高为为5+。6.6 C-NCAP-中国新车评价规范TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 48486.6 C-NCAP-中国新车评价规范C-NCAP 碰撞速度为碰撞速度为50km/h51km/h(试验速度不得低于试验速度不

40、得低于50km/h)。试验车辆到达壁障的路线在横向任一方向偏离理论轨迹均不得超过试验车辆到达壁障的路线在横向任一方向偏离理论轨迹均不得超过150mm。在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个Hybrid III型第型第50百分位男性假百分位男性假人，用以测量前排人员受伤害情况。人，用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最右侧座位上放置一个在第二排座椅最右侧座位上放置一个Hybrid III型第型第5百分位女性假人，百分位女性假人，用以考核安全带性能。用以考核安全带性能。正面正面100%重叠刚性重叠刚性壁障碰撞试验壁障碰撞试验TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安

41、全性试验 49496.6 C-NCAP-中国新车评价规范碰撞速度为碰撞速度为56km/h57km/h(试验速度不得低于试验速度不得低于56km/h)，偏置碰，偏置碰撞车辆与可变形壁障碰撞重叠宽度应在撞车辆与可变形壁障碰撞重叠宽度应在40%车宽车宽20mm的范围内。的范围内。在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个Hybrid III型第型第50百分位百分位男性假人，用以测量前排人员受伤害情况。男性假人，用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最左侧座位上放置一个在第二排座椅最左侧座位上放置一个Hybrid III型第型第5百分位女性百分位女性假人，用以考核安全带性能

42、。假人，用以考核安全带性能。正面正面40%重叠可变形重叠可变形壁障碰撞试验壁障碰撞试验 C-NCAPTUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 50506.6 C-NCAP-中国新车评价规范 移动台车前端加装移动台车前端加装可变形吸能壁障可变形吸能壁障冲击试验车辆驾驶员侧。冲击试验车辆驾驶员侧。移动壁障行驶方向与试验车辆垂直，移动壁障中心线对准试验车辆移动壁障行驶方向与试验车辆垂直，移动壁障中心线对准试验车辆R点，碰撞速度为点，碰撞速度为50km/h51km/h(试验速度不得低于试验速度不得低于50km/h)。移动壁障的纵向中垂面与试验车辆上通过碰撞侧前排座椅移动壁障的纵向中垂面与试验车

43、辆上通过碰撞侧前排座椅R点的横断点的横断垂面之间的距离应在垂面之间的距离应在25mm内。内。在驾驶员位置放置一个在驾驶员位置放置一个EuroSID II型假人，用以测量驾驶员位置受伤型假人，用以测量驾驶员位置受伤害情况。害情况。可变形移动壁障可变形移动壁障侧面碰撞试验侧面碰撞试验 C-NCAPTUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 5151C-NCAP的项目评分的项目评分 o试验评分项目试验评分项目(满分满分48分，每项分，每项16分分)n正面正面100%碰撞碰撞(16分分)o 头头-5分分o 颈颈-2分分o 胸胸-5分分o 大腿大腿-2分分o 小腿小腿-2分分n 正面正面40%偏置

44、碰撞偏置碰撞(16分分)n头头-4分分n胸胸-4分分n大腿大腿-4分分n小腿小腿-4分分6.6 C-NCAP-中国新车评价规范TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 5252o试验评分项目试验评分项目(满分满分48分，每项分，每项16分分)n侧面碰撞侧面碰撞(16分分)o 头头-4分分o 胸胸-4分分o 腹部腹部-4分分o 骨盆骨盆-4分分n 附加评分项目附加评分项目(满分满分3分分)n 前排安全带提醒装置前排安全带提醒装置(2分分)n 侧气囊和气帘侧气囊和气帘(1分分)C-NCAP的项目评分的项目评分 6.6 C-NCAP-中国新车评价规范TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全

45、性试验 5353C-NCAP-星级划分星级划分 o星级共划分星级共划分6个等级：个等级：5+、5、4、3、2、1。各等级对应分数分。各等级对应分数分别是（最高得分为别是（最高得分为51分分）：）：n50分分 5+n45且且50分分 5 n40且且45分分 4 n30且且40分分 3 n15且且30分分 2 n15分分 1 6.6 C-NCAP-中国新车评价规范TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 5454思考题思考题o1.汽车制动性的试验项目与评价指标有哪些？汽车制动性的试验项目与评价指标有哪些？o2.汽车操纵稳定性的试验项目与评价指标有哪些？汽车操纵稳定性的试验项目与评价指标有哪些？o3.汽车安全碰撞试验有哪些项目？汽车安全碰撞试验有哪些项目？o4.我国我国C-NCAP的碰撞测试内容及星级划分标准的碰撞测试内容及星级划分标准是什么？是什么？6.6 C-NCAP-中国新车评价规范TUTE汽车与交通学院第六章 汽车被动安全性试验 5555End this of chapter!第六章第六章 汽车被动安全性试验汽车被动安全性试验TUTE汽车与交通学院